بررسی چگونگی نگهداری و خنک سازی آب در آب انبارها
در مناطق کویری ایران قبل از آبرسانی به شیوه کنونی و ساخت وسایل مدرن سرمایشی و برودتی از آب انبارها برای
ذخیره و خنک نگه داشتن آب جهت تأمین آب آشامیدنی در روزهای گرم سال استفاده می‌شده است . آب انبارها دارای
مخازنی به عمق 5 تا 15متر به شکل استوانه یا مکعبی بوده اند که در یکی از شبهای زمستان با سردترین آب ممکن
پر می شده اند. همچنین آب انبارها دارای دو، چهار و یا شش بادگیر و یک سقف گنبدی بر روی مخزن جهت به
گردش در آوردن جریان هوا در فضای درونی خود بوده‌اند . امروزه استفاده از آب انبارها به دلیل مسائل بهداشتی
تقریباً به طور کامل در ایران منسوخ شده است.
شماتیک آب انبار و
چگونگی عملکرد آن
1-3- فرایند خنک سازی آب در آب انبارها
مخزن آب انبارها را از طریق کانالهایی به طول چندین کیلومتر در یکی از سردترین شبهای زمستان آب سرد
پر می نمایند. اغلب کانالها رو باز بوده تا آب از طریق سرمایش تبخیری و انتقال حرارت تشعشعی با آسمان
خنک شده بطوری که دمای آن تا نزدیکی نقطه انجماد کاهش می یابد . در تابستان آب درونی مخزن به صورت
لایه های حرارتی درآمده بطوری که دمای سطح آب با توجه به تبادل حرارت تشعشعی با سقف گنبدی همان دمای
محیط داخل آب انبار می باشد و درجه حرارت آب نزدیک به کف تقریباً همان دمای آبی است که مخزن
در زمستان با آن پر شده است.
علت لایه بندی حرارتی آب درون مخزن این است که وقتی جریان هوای محیط بیرون از طریق کانالهای ورودی
بادگیر به فضای درونی آب انبار وارد می شود ، با برخورد به سطح آب مخزن باعث تبخیر آن شده که در اثر
این فرایند لایه سطحی آب ، گرمای خود را از دست می‌دهد و جای خود را با چند لایه گرمتر و زیرین
خود به علت جرم مخصوص بیشتر عوض می نماید . شیر برداشت آب از مخزن در پایین ترین نقطه
آن قرار داده می شود به نحوی که هیچ گونه اغتشاشی در طبقه بندی حرارتی موجود ایجاد نشود و لایه بندی
حرارتی حفظ گردد.
2-3- بررسی و مقایسه نتایج تجربی و تئوری
بها دری و حقیقت (1988) با تحقیقات و مطالعاتی که در مورد آب انبارها انجام داده اند و با توجه به فرضیاتی که
در نظر گرفته اند با حل عددی موفق به ارائه نمودار نشان داده شده در شکل شده اند که این نمودار دمای آب در پایین
ترین و بالاترین لایه آب مخزن برای کلیه ماههای سال با توجه به دمای متوسط روزانه و نوع خاک پیرامون آب انبار
را نشان می دهد دمای آب در کف مخزن برای خاک رسی خشک
دمای آب درمخزن برای خاک رسی خشک،وو برای خاک شنی خشک،و با دمای آببرای سال اول
بر روی یکی از آب انبارهای شهر یزد که دارای چهار بادگیر چهار وجهی ، یک سقف گنبدی و مخزنی استوانه ای شکل،
که به ارتفاع و قطر قاعده یکسان به طول 10mمی‌باشد اندازه‌گیریهایی انجام شده است، آب مخـزن
ایـن آب انبـار از فاصـله‌ای در حدود 30 کیلومتر، توسـط کـانـالی کـه در طول مسیـر به
دو صـورت رو بـاز و پـوشیده مـی‌باشد تأمـین
می‌شده است . در حال حاضر برای جلوگیری از ترکیدن مخزن ، آب آن توسط چاه آبی که در نزدیکی این آب انبار
واقع شده تأمین می‌شود. برای دو ماه جولای (تیرماه ) و آگوست (مرداد ماه) سال2001 که گرمترین ماههای سال
در ایران می باشند ، به طور متوسط دمای آب در کف مخزن به ترتیب 13.2 و 14.2 درجه سانتیگراد
و دمای متوسط محیط و تقریباً دمای سطح آب به ترتیب 41 و 39 درجه سانتیگراد می باشد. با توجه به نتایج حاصل
از حل عددی و اندازه گیریهای تجربی ، می توان به این نکته اشاره نمود که دمای آب مخزن تابعی از حجم مخزن ،
دمای آب اولیه وارد شده به مخزن ، نوع خاک و مقدار رطوبت آن می‌باشد.